산화 그래핀은 고유한 2차원 나노 채널, 화학적 안정성 및 조절 가능한 수송 경로를 바탕으로 고투과성 유기용매 나노여과 분리막을 구현할 수 있는 유망한 소재이다. 특히, 산화 그래핀에 적절한 나노 기공 도입과 층간 간격 제어, 산소 기 능기 제어 등을 통하여, 기존의 고분자, 세라믹 기반 분리막의 투과도와 선택도 사이의 상충 관계를 극복할 기회를 제공할 수 있다. 본 총설에서는 고성능 산화 그래핀 기반 유기용매 정제용 나노여과막의 제조를 위한 합성 전략, 용매 투과 메커니즘 및 고성능 분리를 가능하게 하는 구조 공학 접근 방식에 초점을 맞추어 다층 산화 그래핀 기반 유기용매 나노여과막의 최근 진 전 상황을 포괄적으로 논하고자 한다. 또한 정제, 농축, 용매 교환 등 차세대 산업에서 적용 가능성과 상용화를 위한 향후 연 구 방향에 대해서 논의한다.

Graphene oxide-based membranes can be promising platforms for organic solvent nanofiltration (OSN) due to their unique two-dimensional nanochannels, chemical stability, and tunable transport pathways. In particular, graphene oxide (GO) and nanoporous graphene architectures offer opportunities to overcome permeability/selectivity trade-off through controlled interlayer spacing, engineered nanopores, and tailored solvent–membrane interactions. This review provides a comprehensive overview of recent advances in multilayer graphene-based OSN membranes, focusing on synthesis strategies, transport mechanisms, and structural engineering approaches that enable high-performance separation. Beyond material design, emerging industrial applications including purification, concentration, solvent exchange, and pharmaceutical processing are broadly discussed. Finally, remaining challenges toward scale-up and commercialization are suggested.

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 산화 그래핀 기반 분리막의 합성과 제작
    2.1. 산화 그래핀
    2.2. 다공성 산화 그래핀
    2.3. 결정성 다공성 산화 그래핀
3. 산화 그래핀 기반 분리막의 OSN 기작
4. 구조제어 전략
    4.1. 포어 실링
    4.2. 층간 간격 제어
    4.3. 정렬 및 종횡비 제어
5. 기능적 응용 및 산업적 활용
    5.1. 정제(Purification)
    5.2. 농축(Concentration)
    5.3. 용매 교환 및 회수(solvent exchange andrecovery)
6. 그래핀 기반 유기용매 나노여과 분리막의 향후전망
    6.1. 대면적 제조 및 모듈 제작
    6.2. 제약 및 정밀화학 공정으로의 통합
    6.3. 전자 등급 용매 정제(Electronic-grade solventpurification)
    6.4. 첨단 분리막 설계(Advanced membrane designs)
    6.5. 촉매 필터(Catalytic filter)
    6.6. 도전 과제
7. 결 론
감 사
Reference

• 김지원(연세대학교 화공생명공학과) | Jiwon Kim (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University, Seoul 03722, Republic of Korea)
• 김대우(연세대학교 화공생명공학과) | Dae Woo Kim (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University, Seoul 03722, Republic of Korea) Corresponding author